En 1887, el científico alemán Hertz descubrió influenciaDescarga ligera a eléctrica. Al estudiar la descarga de la chispa, Hertz descubrió que si ilumina el electrodo negativo con rayos ultravioleta, la descarga se produce a un voltaje más bajo en los electrodos.
Se descubrió además que cuando se ilumina con luzarco de una placa de metal cargada negativamente conectada a un electroscopio, se baja la flecha del electroscopio. Esto atestigua el hecho de que una placa de metal iluminada por un arco eléctrico pierde su carga negativa. Una placa de metal no pierde una carga positiva bajo iluminación.
La pérdida de una carga eléctrica negativa por los cuerpos metálicos cuando están iluminados por los rayos de luz se llama efecto fotoeléctrico o simplemente efecto fotoeléctrico.
La física de este fenómeno ha sido estudiada desde 1888 por el famoso científico ruso A. G. Stoletov.
El estudio del efecto fotoeléctrico que Stoletov produjo enayuda a la instalación, que consta de dos discos pequeños. Una placa sólida de zinc y una malla delgada se montaron verticalmente una contra la otra, formando un condensador. Sus placas estaban conectadas a los polos de la fuente de corriente, y luego iluminadas por la luz de un arco eléctrico.
La luz penetraba libremente a través de la rejilla hasta la superficie de un disco continuo de zinc.
Stoletov descubrió que si el galvanizadoel condensador está conectado al polo negativo de la fuente de voltaje (es el cátodo), luego el galvanómetro incluido en el circuito muestra la corriente. Si el cátodo es una rejilla, entonces no hay corriente. Esto significa que la placa de zinc iluminada emite partículas cargadas negativamente, que determinan la existencia de corriente en el espacio entre ella y la red.
Stoletov, estudiando el efecto fotoeléctrico, cuya física eraaún no divulgado, tomó para sus experimentos discos de una amplia variedad de metales: aluminio, cobre, zinc, plata, níquel. Al conectarlos al polo negativo de la fuente de voltaje, observó cómo apareció una corriente eléctrica en el circuito de su configuración experimental bajo la influencia de un arco. Tal corriente se llama fotocorriente.
Con un aumento en el voltaje entre las placas del condensador, la fotocorriente aumentó, alcanzando a un cierto voltaje su valor máximo, llamado fotocorriente de saturación.
Al estudiar el efecto fotoeléctrico, cuya física está indisolublemente unida a la dependencia de la fotocorriente de saturación de la magnitud del flujo de luz incidente en la placa del cátodo, Stoletov estableció la siguiente ley: La magnitud de la fotocorriente de saturación será directamente proporcional al flujo de luz incidente en la placa de metal.
Esta ley se llama Stoletova.
Se estableció además que la fotocorriente es un flujo de electrones arrancado por la luz de un metal.
La teoría del efecto fotoeléctrico ha encontrado una amplia aplicación práctica. Por lo tanto, se crearon dispositivos basados en este fenómeno. Se llaman fotocélulas.
La capa fotosensible - cátodo - cubrecasi toda la superficie interna del recipiente de vidrio, con la excepción de una pequeña ventana para acceder a la luz. El ánodo es un anillo de alambre montado dentro del cilindro. Hay un vacío en el cilindro.
Si conecta el anillo al polo positivobaterías, y una capa de metal fotosensible a través de un galvanómetro con su polo negativo, luego, cuando la capa se ilumina con una fuente de luz adecuada, aparecerá una corriente en el circuito.
Можно батарею выключить совсем, но и тогда мы observaremos una corriente que es muy débil, ya que solo una parte insignificante de los electrones emitidos por la luz caerá sobre el anillo de alambre, el ánodo. Para mejorar el efecto, un voltaje del orden de 80-100 V.
El efecto fotoeléctrico, cuya física se utiliza en talesSe pueden observar elementos utilizando cualquier metal. Sin embargo, la mayoría de ellos, como el cobre, el hierro, el platino y el tungsteno, son sensibles solo a los rayos ultravioleta. Los metales alcalinos solos (potasio, sodio y especialmente cesio) también son sensibles a los rayos visibles. También se utilizan para la fabricación de cátodos de células solares.
